KR100261592B1 - 고감도 전자 카메라 - Google Patents

Abstract

이 발명은 고감도 전자 카메라에 관한 것으로, 사용자에 의해 동작 상태가 변환되어 해당 상태의 신호가 출력되는 감도 절환부와; 사용자에 의해 동작 상태가 변환되어 선택되는 횟수에 해당하는 신호가 출력되는 축적 횟수 선택부와; 영상을 촬상하여 해당하는 전기적인 영상 신호로 출력하는 수광부와; 상기 수광부에서 출력되는 영상 신호를 필터링하여 이용 가능한 상태로 처리하는 신호 처리부와; 상기 신호 처리부에서 출력되는 영상 데이터를 저장하는 메모리부와; 상기 감도 절환부와 축적 횟수 선택부의 동작 상태에 따라 신호 처리부에서 출력되는 데이터의 기록 시기와 출력되는 횟수를 변화시키는 제어부를 포함하여 이루어져, 메모리에 저장되어 있는 데이터의 출력을 설정된 횟수만큼 반복하여 해당 번째의 필드 영상을 계속 출력하므로, 출력 영상의 감도를 증가시키고, 저휘도시 촬영되는 영상의 감도를 향상시키며 고 감도의 촬상 소자를 사용하지 않아도 동일한 효과를 발생시킬 수 있어 원가 절감 및 성능 향상을 발생시킬 수 있는 효과가 발생한다.

Description

고감도 전자 카메라

이 발명은 카메라에 관한 것으로써, 더욱 상세하게 말하자면 전자 카메라에 관한 것이다.

일반적으로 전자 카메라는 렌즈를 통해 입사되는 촬영된 피사체의 상을 씨씨디(CCD, Charge Coupled Device)와 같은 촬상 소자를 이용하여 전기적인 영상 신호로 변환하고, 디지털 처리된 영상 전기 신호를 압축/재생하여 기존의 필름을 사용하지 않고 플로피 디스크나 메모리 카드 등의 메모리 장치에 저장한다.

따라서 상기 메모리 장치를 컴퓨터 등에 연결하여, 저장되어 있는 영상을 컴퓨터 모니터 등을 통해 출력할 수 있으므로, 촬영된 영상을 용이하고 신속하게 확인할 수 있고, 다른 데이터들처럼 확대, 축소 등의 편집 뿐만 아니라 수정 또한 용이하게 할 수 있으므로 촬영시 발생하는 결함 등을 사용자가 원하는 상태로 수정할 수 있다. 이러한 전자 카메라에는 디지털 스틸 카메라(Digital Still Camera)나, 감시용 카메라 등이 있다.

그러면, 도 1a 및 도 1b를 참고로 하여, 일반적인 전자 카메라의 구조 및 동작을 설명한다.

도 1a에 도시한 것처럼 전자 카메라의 구조는, 영상이 입력되는 렌즈(1)가 CCD(2)와 연결되어 있어, 렌즈(1)를 통해 입력되는 영상이 전기적인 영상 신호로 변환되고, CCD(2)는 CCD 신호 처리부(3)와 연결되어 이용 가능한 상태로 영상 신호의 처리가 이루어질 수 있도록 한다.

CCD 신호 처리부(3)는 A/D 변환부(4)와 연결되어, 입력되는 영상 신호를 디지털 신호로 변환한 뒤, 연결되어 있는 필드 메모리(5)로 한 필드씩 출력한다.

필드 메모리(5)는 필드 단위로 영상 신호를 저장한 후, A/D 변환부(4)의 구동 동작을 제어하는 메모리 컨트롤러(8)의 제어 신호에 따라 순차적으로 한 필드씩 영상 신호를 연결되어 있는 D/A 변환부(6)로 출력한다. 이 때 D/A 변환부(6)는 메모리 컨트롤러(8)와 연결되어 동작을 제어 받는다.

그리고 D/A 변환부(6)는 비디오 신호 처리부(7)와 연결된다. 그로 인해, 한 필드씩 출력되는 영상 신호를 신호 처리하여 출력 장치를 통해 영상을 볼 수 있도록 한다.

그러면, 이와 같이 이루어진 일반적인 전자 카메라의 동작을 설명한다.

렌즈(1)를 통해 피사체의 영상이 입력되면, CCD(2)는 입력되는 영상에 해당하는 전기적인 영상 신호로 변환하여, CCD 신호 처리부(3)로 출력한다. CCD 신호 처리부(3)에서는 CCD(2)에서 출력되는 전기적인 영상 신호에 포함되어 있는 노이즈 성분을 제거하고, 출력되는 영상 신호의 레벨을 이용 가능한 상태로 증폭한 후, A/D 변환부(4)로 출력한다. 그로 인해 A/D 변환부(4)는 CCD 신호 처리부(3)에서 출력되는 1차적으로 신호 처리된 영상 신호를 해당하는 디지털 신호로 변환한다. 그리고 메모리 컨트롤러(8)에서 필드 메모리(5)로 저레벨인 "L"의 리드 인에이블 신호(-RE)가 출력되면 필드 메모리(5)로 한 필드(1V)씩의 영상 데이터가 순차적으로 입력된다.

그리고 메모리 컨트롤러(8)에서 필드 메모리(5)로 저레벨인 "L"의 라이트 인에이블 신호(-WE)가 입력되면, 필드 메모리(5)는 1필드씩 순차적으로 입력되는 데이터를 역시 순차적으로 시프트시키면서 D/A 변환부(6)로 출력한다.

그로 인해, D/A 변환부(6)는 한 필드씩 순차적으로 입력되는 디지털 상태의 영상 신호를 아날로그 상태로 변환하여 비디오 신호 처리부(7)로 입력한다.

따라서 비디오 신호 처리부(7)는 입력되는 한 필드에 해당하는 영상 신호를 2차적으로 처리하여 모니터 등을 통해 볼 수 있는 영상 신호로 출력한다.

이와 같은 메모리 컨트롤러(8)의 제어 동작에 의해 A/D 변환부(4)와 필드 메모리(5) 및 D/A 변환부(6)의 동작이 이루어진다.

따라서 메모리 컨트롤러(8)의 제어 동작에 의해 필드 메모리(5)의 데이터 입출력 동작이 이루어질 경우, 한 필드씩의 시프트 동작에 의해 한 필드씩 영상 신호가 처리되어 출력된다.

그로 인해, 처리되는 한 필드의 영상 신호의 상태가 양호하지 않을 경우, 출력되는 영상의 화질이 극히 불량하여 정확한 영상을 판독할 수 없고, 특히 저휘도 상태일 경우 사용되는 CCD(2)의 감도 특성에 한계가 발생하여 CCD(2)를 통해 출력되는 영상 신호의 감도 특성 또한 크게 저하되어 출력 화질이 저하되는 문제가 발생한다.

이 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 설정되는 축적 시간동안 메모리에서 동일한 영상 신호가 출력되어 처리될 수 있도록 하므로 출력 영상의 화질을 향상시키기 위한 것이다.

도 1a는 종래의 전자 카메라의 블록도이고,

도 1b의 (가) 내지 (라)는 종래의 전자 카메라의 메모리 제어 타이밍도이고,

도 2a는 이 발명의 실시예에 따른 고감도 전자 카메라의 블록도이고,

도 2b의 (가) 내지 (라)는 이 발명의 실시예에 따른 표준시의 전자 카메라의 메모리 제어 타이밍도이고,

도 2c의 (가) 내지 (라)는 이 발명의 실시예에 따른 축적시의 전자 카메라의 메모리 제어 타이밍도이다.

이러한 과제를 해결하기 위하여 이 발명에서는,

사용자에 의해 동작 상태가 변환되어 해당 상태의 신호가 출력되는 감도 절환부와;

사용자에 의해 동작 상태가 변환되어 선택되는 횟수에 해당하는 신호가 출력되는 축적 횟수 선택부와;

영상을 촬상하여 해당하는 전기적인 영상 신호로 출력하는 수광부와;

상기 수광부에서 출력되는 영상 신호를 필터링하여 이용 가능한 상태로 처리하는 신호 처리부와;

상기 신호 처리부에서 출력되는 영상 데이터를 저장하는 메모리부와;

상기 감도 절환부와 축적 횟수 선택부의 동작 상태에 따라 신호 처리부에서 출력되는 데이터의 기록 시기와 출력되는 횟수를 변화시키는 제어부를 포함하여 이루어져 있다.

상기 제어부는 감도 절환부의 동작에 의해 축적 모드로 선택되면 상기 메모리부로 입력되는 데이터의 기록 동작은 축적 횟수 선택부에 의해 선택된 횟수만큼 이루어지고, 축적 횟수 선택부에 의해 선택된 횟수만큼 기록된 데이터를 반복 출력하며, 감도 절환부의 동작에 의해 표준 모드로 선택되면 상기 메모리부로 입력되는 데이터의 기록 동작은 매 필드만큼 이루어지고, 기록된 데이터를 순차적으로 시프트시켜 출력하는 것이 바람직하다.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

도 2a는 이 발명의 실시예에 따른 고감도 전자 카메라의 블록도이고, 도 2b의 (가) 내지 (라)는 이 발명의 실시예에 따른 표준시의 전자 카메라의 메모리 제어 타이밍도이고, 도 2c의 (가) 내지 (라)는 이 발명의 실시예에 따른 축적시의 전자 카메라의 메모리 제어 타이밍도이다.

도 2a에 도시한 것처럼, 이 발명의 실시예에 따른 구조는, 영상이 입력되는 렌즈(10)가 CCD(20)와 연결되어 있어, 렌즈(10)를 통해 입력되는 영상이 전기적인 영상 신호로 변환되고, CCD(20)는 CCD 신호 처리부(30)와 연결되어 이용 가능한 상태로 영상 신호의 처리가 이루어질 수 있도록 한다.

CCD 신호 처리부(30)는 A/D 변환부(40)와 연결되어, 입력되는 영상 신호를 디지털 신호로 변환한다.

감도 절환 스위치(11)와 축적 횟수 스위치(12)에 연결되어 있는 메모리 컨트롤러(80)는 감도 절환 스위치(11)와 축적 횟수 스위치(12)의 동작 상태에 따라 필드 메모리(50)로의 데이터 입/출력 동작을 제어한다.

그로 인해, 필드 메모리(50)는 필드 단위로 영상 신호를 저장한 후, A/D 변환부(40)의 구동 동작을 제어하는 메모리 컨트롤러(80)의 제어 신호에 따라 표준 모드나 축적 모드로 입력되는 영상 데이터를 필드 단위로 연결되어 있는 D/A 변환부(60)로 출력한다. 이 때 D/A 변환부(60)는 메모리 컨트롤러(80)와 연결되어 동작을 제어 받는다.

그리고 D/A 변환부(60)는 비디오 신호 처리부(70)와 연결된다. 그로 인해, 출력되는 한 필드의 영상 신호를 신호 처리하여 이용 가능한 영상 신호로 출력한다.

그러면, 이와 같이 이루어진 이 발명의 실시예에 따른 전자 카메라의 동작을 설명한다.

렌즈(10)를 통해 피사체의 영상이 입력되면, CCD(20)는 입력되는 영상에 해당하는 전기적인 영상 신호로 변환하여, CCD 신호 처리부(30)로 출력한다. CCD 신호 처리부(30)에서는 CCD(20)에서 출력되는 전기적인 영상 신호에 포함되어 있는 노이즈 성분을 제거하고, 출력되는 영상 신호의 레벨을 이용 가능한 상태로 증폭한 후, A/D 변환부(40)로 출력한다. 그로 인해 A/D 변환부(40)는 CCD 신호 처리부(30)에서 출력되는 1차적으로 신호 처리된 영상 신호를 해당하는 디지털 신호로 변환한다.

이 때, 사용자에 의해 동작 상태가 변환되는 감도 절환 스위치(11)를 작동시키지 않아 절환 상태가 표준 모드에 존재할 경우, 메모리 컨트롤러(80)는 필드 메모리(50)의 데이터 입/출력 동작을 도 2b의 (가) 내지 (라)에 도시한 것과 같은 일반적인 표준 상태로 제어한다.

따라서 D/A 변환부(40)에서 필드 메모리(50)로 데이터를 입력하고 필드 메모리(50)에서 D/A 변환부(60)로 데이터를 출력하기 위해, 메모리 컨트롤러(80)에서 필드 메모리(50)로 리드 인에이블 신호(-RE)와 라이트 인에이블 신호(-WE)를 저레벨인 "L"상태로 출력한다. 그러면 필드 메모리(5)는 도 2b의 (나)와 같이 A/D 변환부(40)로부터 출력되는 데이터를 한 필드(1V)씩 순차적으로 입력하고, 도 2b의 (라)처럼 입력된 한 필드의 데이터들을 순차적으로 시프트시키면서 D/A 변환부(60)로 출력한다.

즉, A/D 변환부(40)로 N번째 필드의 영상 신호가 입력되면 필드 메모리(50)는 N-1번째 필드의 영상 신호를 D/A 변환부(60)로 출력하고, 다시 N+1번째 영상 신호가 입력되면 필드 메모리(50)는 N번째 필드의 영상 신호를 D/A 변환부(60)로 출력한다.

이와 같이 전 단계에서 입력되는 필드의 영상 신호가 순차적으로 D/A 변환부(60)로 출력되어 영상 신호 처리되어, 계속적으로 각 해당 필드에 해당하는 영상 신호가 출력된다.

그러나 사용자에 의한 수동 동작에 의해 감도 절환 스위치(11)의 절환 상태가 감도 상태로 절환되어 해당하는 상태의 신호가 메모리 컨트롤러(80)로 입력되면, 메모리 컨트롤러(80)는 사용자에 의해 축적 모드를 선택한 상태로 판단하여, 축적 횟수 스위치(12)에서 입력되는 신호를 판독하여 축적 횟수를 판정한다.

상기 축적 횟수 스위치(12)는 디지털 스위치 등으로 이루어져 사용자가 원하는 축적 횟수의 숫자를 선택할 수 있고, 또는 원하는 횟수만큼 작동시키는 등의 동작에 의해 원하는 축적 횟수를 선택할 수 있다.

이와 같이 감도 절환 스위치(11)와 축적 횟수 스위치(12)가 동작되어 축적 모드가 선택되고 축적 횟수가 선택되면, 메모리 컨트롤러(80)는 CCD(20)의 감도를 향상시키기 위하여 필드 메모리(50)의 동작을 도 2c의 (가) 내지 (라)처럼 제어한다. 도 2b에 도시된 제어 동작은 4번의 축적 횟수를 선택한 경우이다.

따라서, 필드 메모리(50)로 A/D 변환부(40)에서 필드 메모리(50)로 필드 단위(1V)로 입력하기 위한 리드 인에이블 신호(-RE)는 도 2c의 (가)처럼 메모리 컨트롤러(80)에서 필드 메모리(50)로 출력한다.

그로 인해, 도 2c의 (나)처럼 필드 메모리(50)는 리드 인에이블 신호(-RE)가 저레벨인 "L"상태를 유지할 경우 A/D 변환부(40)에서 출력되는 해당 번째(N)의 필드 데이터를 입력한다.

그리고 도 2c의 (다)처럼 라이트 인에이블 신호(-WE)가 저레벨인 "L"가 되면, 필드 메모리(50)로 입력된 데이터를 축적 횟수 스위치(12)에 의해 선택된 횟수만큼 반복적으로 D/A 변환부(60)로 출력한다.

그로 인해, 라이트 인에이블 신호(-WE)가 저레벨인 "L"이 되면 필드 메모리(50)는 N번째의 데이터를 소프트웨어나 하드웨어로 설계된 도시되지 않은 카운터의 동작에 의해 D/A 변환부(60)로 4번 반복적으로 출력한다.

그리고 다시 설정 주기가 되어 리드 인에이블 신호(-RE)가 저레벨인 "L"이 되면, 그 때 D/A 변환부(40)에서 출력되는 해당 번째(N+4)의 데이터를 필드 메모리(50)는 입력받고, 라이트 인에이블 신호(-WE)가 저레벨인 "L"이 되면 입력된 N+4번째 데이터를 순차적으로 카운팅하여 역시 설정된 횟수만큼 D/A 변환부(60)로 출력한다.

그로 인해, D/A 변환부(60)로 계속해서 같은 데이터가 설정된 횟수인 4번 반복해서 출력되므로, 비디오 신호 처리부(70)에 의해 신호 처리되어 출력되는 영상 신호는 4번 모두 같은 데이터이다.

따라서 도시되지 않은 출력장치로 출력되는 영상은 같은 영상을 원하는 축적 횟수만큼 반복하여 출력하므로, 출력되는 영상의 감도를 향상시킬 수 있어 설정 시간동안 영상 신호를 CCD(20)에 축적하는 효과를 발생시켜 CCD(20)의 감도를 향상시킨다.

메모리에 저장되어 있는 데이터의 출력을 설정된 횟수만큼 반복하여 해당 번째의 필드 영상을 계속 출력하므로, 출력 영상의 감도를 증가시킨다. 또한 저휘도시 촬영되는 영상의 감도를 향상시키고, 고 감도의 촬상 소자를 사용하지 않아도 동일한 효과를 발생시킬 수 있어 원가 절감 및 성능 향상을 발생시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 사용자에 의해 동작 상태가 변환되어 해당 상태의 신호가 출력되는 감도 절환부와;

   사용자에 의해 동작 상태가 변환되어 선택되는 횟수에 해당하는 신호가 출력되는 축적 횟수 선택부와;

   영상을 촬상하여 해당하는 전기적인 영상 신호로 출력하는 수광부와;

   상기 수광부에서 출력되는 영상 신호를 필터링하여 이용 가능한 상태로 처리하는 신호 처리부와;

   상기 신호 처리부에서 출력되는 영상 데이터를 저장하는 메모리부와;

   상기 감도 절환부와 축적 횟수 선택부의 동작 상태에 따라 신호 처리부에서 출력되는 데이터의 기록 시기와 출력되는 횟수를 변화시키는 제어부를 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 고감도 전자 카메라.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,

   감도 절환부의 동작에 의해 축적 모드로 선택되면, 상기 메모리부로 입력되는 데이터의 기록 동작은 축적 횟수 선택부에 의해 선택된 횟수만큼 이루어지고, 축적 횟수 선택부에 의해 선택된 횟수만큼 기록된 데이터를 반복 출력하는 것을 특징으로 하는 고감도 전자 카메라.
3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,

   감도 절환부의 동작에 의해 표준 모드로 선택되면, 상기 메모리부로 입력되는 데이터의 기록 동작은 매 필드만큼 이루어지고, 기록된 데이터를 순차적으로 시프트시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 고감도 전자 카메라.

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